工程能力培養視閾下的化工原理實驗教學改革測量分析

王超

摘? 要：目前，實現化工原理實驗教學改革具有重要意義。化工原理實驗教學通過與理論教學的結合，既可以實現理論聯系實際，又能夠促進學生工程意識與實際操作能力的提升，有利于其未來更好地發展。因此，該文將對化工原理實驗教學現狀進行分析，并提出工程能力培養視域下的化工原理實驗教學改革措施，希望可以為相關工作者的研究提供一些幫助。

關鍵詞：工程能力? 化工原理實驗? 教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0136-02

進入新時代后，工科學生工程能力得到了人們的廣泛關注，這也就給化工原理實驗教學提出了更高的要求。因此，必須了解化工原理實驗教學現狀，并通過相關措施的實施，提高教學質量與水平，增強學生工程能力，從而為其健康發展提供保障。

1? 化工原理實驗教學現狀

《化工原理》課程具有較強工程觀念，是化工類學生必須修讀的一門課程，在實際教學過程中發揮著橋梁作用，可以讓學生從基礎課程過渡到專業課程中[1]。其中，化工原理實驗教學存在著較多問題。一方面，學生缺乏正確認識。由于實驗成績占比較低，并且考核更加重視結果，這就使得大部分學生并不重視實驗課程，長此以往，實驗環節只能流于形式。另一方面，在具體講授過程中，教師承擔保姆角色，其不但把實驗目的、原理、裝置、流程以及具體步驟詳細講解給學生，甚至還將實驗數據如何處理成實驗結果都講述給學生。在這種情況下，學生失去了思考的機會，只需要機械模仿教師示范就能夠完成實驗活動，無法有效調動學生學習熱情與積極性，不能對其動手能力、工程問題分析能力以及解決能力進行有效培養，不利于學生進一步發展。

2? 工程能力培養視域下的化工原理實驗教學改革措施

2.1 實現教學內容的工程化

首先，基礎實驗。化工原理課程中涉及到眾多理論與計算，并且這些工程計算并不是簡單的數學或者是物理計算，而是與工業生產存在緊密聯系。由于工程實驗認識缺乏，學生通常無法有效消化相關計算，而基礎性的化工原理實驗教學，則能夠為學生理解理論知識、進一步鞏固知識提供幫助，有利于其實踐能力的提升。因此，在開展基礎實驗教學時，教師應該把洞道干燥實驗、機械能守恒以及雷諾演示等傳統驗證實驗當作主要內容，而教學目標則是讓學生對單位操作原理進行掌握，并在這一基礎上，完成各種基本訓練，如數據處理、實驗操作等。

其次，綜合實驗。生物工程專業學生的培養目標是使其成為優秀工程師，并且在就業后，其需要直接面對生產，這也就使得對學生的工程分析能力與實際生產解決能力進行培養具有重要意義。因此，在實際綜合實驗教學中，教師應該從產品生產工藝入手，讓學生明確工藝各單元操作，熟練掌握化工三傳遞具體操作，并對影響各單元操作的因素進行分析，有效解決實際問題，從而體會到生產工藝的科學性與藝術性。例如，教師可以開展中試規模的花生素提取實驗，把學生分成4人小組，引導其經歷每一個單元操作。通過這種方式，學生可以在一定程度上接觸工程實訓，并進一步認識工程問題，能夠為其日后生產實踐提供較大幫助。

最后，創新實驗。創新性實驗在課時、實驗藥品等方面存在較大難度，因此，教師可以將其作為一種素質拓展項目進行申報，并和學生一起商量命題。其中，教師發揮管理作用，由學生自主完成團隊組建、資料查閱以及實時路線設計等工作，并在方案審核通過后，讓學生獨立操作完成。在對題目進行選擇時，應該充分考慮生物工程的制藥方向特點，并開展發酵液預處理、分離提取以及藥物結晶等實驗。在這種方式作用下，學生能夠通過對所學知識的靈活運用，有效解決實際問題，不但可以培養學生工程分析能力，還有利于其創新意識的增強[2]。

2.2 建立多元預習體系

傳統教學模式下，預習在實驗中也發揮重要作用，雖然教師一再強調預習重要性，但學生的預習程度并不理想，并且其獨立思考能力較低。針對這一情況，教師對化工原理實驗教學進行改革時，應該建立多元預習體系，引導學生做好預習。首先，教師應該先將實驗課件下發給學生，讓其通過對其中實驗指導部分的觀看，明確實驗原理、需要解決問題、待測量參數與方法以及操作要點與注意事項等，并要求學生完成實驗預習報告。其次，在開始實驗之前，教師還應該給予學生一定時間讓其對儀器設備與工藝流程進行熟悉，完成工藝流程圖與操作規程的繪制和編寫，并在得到指導教師認可后再開展具體實驗。通過這種方式，學生對操作流程印象較深，在實驗過程中不需要邊看邊實驗，有利于其主動性的發揮。需要注意的是，化工過程極易出現安全事故，因此，教師必須加強對實驗全過程的管理。

2.3 重視實驗講解

化工原理實驗教學通常是由教師講述與實驗相關的內容，并不具備學生參與環節，這樣無法有效調動學生的學習積極性。而工程特點是化工原理實驗的主要特性之一，即在具體實驗過程中，應該對學生各種工作能力進行培養，如分析、解決問題能力。因此，實驗教學中必須給予學生自主權，隨機選定幾位學生講解實驗原理、數據記錄以及實驗步驟等內容，在這一過程中，教師應該發揮引導作用，讓學生真正體會自主實驗的樂趣。同時，教師還可以采取提問方式來掌握學生實際理解情況，并進行針對性講解。在具體實驗之前，教師應該重點強調安全問題，并粗略講述實驗步驟，給予學生思考空間。相較于教師手把手教學，這種實驗教學方式會讓學生產生多樣化問題，如在流體流動阻力測量實驗中，倒U型壓差計排水閥為什么會沖出水？在精餾實驗中，若塔頂產品質量下降，需要怎樣調節精餾塔？在恒壓過濾常數實驗中，為什么濾液是渾濁的？等等。這樣，學生既能夠進一步理解所學知識，還可以主動發現、思考、分析并解決問題，有利于學生學習興趣的提升，并能夠引導其建立工程觀念。

2.4 改革考核模式

傳統考核方式更加重視結果，并不關注實際實驗過程中學生的綜合能力與參與程度，無法對學生綜合素質進行準確、客觀評價。針對這一情況，必須改革傳統考核模式，將整個實驗教學過程劃為考核范圍，并把過程性學習當作考核重點。考核成績比重可以這樣設計：課堂參與程度占20%、教材預習情況占10%、裝置現場預習占10%、具體操作占20%、實驗報告占20%、理論考試成績占20%。通過這種考核方式，能夠在最大程度上將學生理論結合實際能力與工程問題分析、解決能力反映出來[3]。

3? 結語

綜上所述，在工程能力培養視閾下，加強對化工原理實驗教學的改革已經成為了一項重要工作。因此，必須重視化工原理實驗教學，并通過實現教學內容的工程化、建立多元預習體系、重視實驗講解以及改革考核模式等方法，提高教學質量與水平，增強學生工程能力，從而促進其更好地發展。

參考文獻

[1] 楊俊松，葉栩文，陳明功，等.基于工程觀念培養的化工原理實驗課程教學探討[J].長春師范大學學報，2018，37（8）：147-149.

[2] 張翔，孫懷宇，王明艷，等.化工原理實驗教學改革對學生綜合素質和創新能力培養的實踐與研究[J].山東化工，2018，47（9）：124-125.

[3] 梁克中，黃美英，賴慶柯.應用型本科院校化工原理實驗課程教學改革思考與探索[J].山東化工，2017，46（10）：173-174，178.